在后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪機(jī)器人焊接時(shí),為了既保證焊縫質(zhì)量又最大程度減小焊后變形量,綜合運(yùn)用熱彈塑性有限元法和固有應(yīng)變法對(duì)其焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化。利用基于熱彈塑性有限元法的Visual-Environment軟件,結(jié)合雙橢球熱源模型對(duì)焊縫熔池情況進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到了最優(yōu)焊接參數(shù)。在已知焊縫固有應(yīng)變的情況下,采用基于固有應(yīng)變法的Weld Planner軟件對(duì)后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪在不同焊接順序和焊接方向下產(chǎn)生的變形進(jìn)行了預(yù)測(cè),得到了最優(yōu)焊接順序和焊接方向。運(yùn)用得到的最優(yōu)焊接工藝對(duì)后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行試生產(chǎn),其焊后變形情況與數(shù)值模擬得出的結(jié)果較為一致,滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

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圖1仿真流程和計(jì)算過程圖

后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪焊接數(shù)值分析的具體仿真流程和計(jì)算過程如圖1所示。1.1后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪有限元模型與網(wǎng)格劃分

圖2后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪模型與網(wǎng)格

后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪由Q345鋼板拼裝焊接成形,其組件包括上蓋板、葉片和輪盤。本研究針對(duì)的葉輪型號(hào)為HTFC-V-630,其上蓋板和葉片的板厚都是3mm,輪盤厚度是6mm。該產(chǎn)品的接頭形式主要是以T形接頭不開坡口的形式兩面單道焊接成形,總計(jì)32道焊縫。為了能探究全部焊縫在不同焊....

圖3局部有限元模型與網(wǎng)格

根據(jù)葉輪板材厚度和接頭形式,采用Visual-Mesh模塊參照板厚和對(duì)應(yīng)的焊腳尺寸建立T形焊接接頭的局部仿真模型,并對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。由于焊接過程是一個(gè)不均勻的加熱過程,焊接熱源及其熱影響區(qū)的溫度梯度變化很大,為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和提高運(yùn)算速度,對(duì)焊縫及其周圍位置的網(wǎng)格進(jìn)行加....

圖4雙橢球熱源模型

仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于是否選擇正確的熱源模型、材料屬性以及散熱面等,其中熱源模型的選擇直接影響到焊接熔池的分布情況。目前對(duì)于焊接熔池分布形態(tài)主要包括2D高斯熱源、3D高斯熱源和雙橢球熱源模型。由于后傾式離心風(fēng)機(jī)葉輪機(jī)器人焊接系統(tǒng)采用的是MAG焊接工藝,GOLDAK等[11]、LU....

本文編號(hào)：3925540